文档介绍：第一篇 变压器
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第二章 变压器的基本作用原理 与理论分析
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本章的主要内容：
1、 变压器的类别和结构
2、 变压器的空载运行
3、变压器的负载运行
4、标幺值
5、参数的测定
6、变
额定容量SN——额定条件下使用时输出能力的保证值。单位为VA或kVA。对三相变压器指三相的总容量。
额定电压——变压器在空载时额定分接头上的电压保证值。单位为V或kV。
（当变压器初级侧在额定分接头处接有额定电压U1N，次级侧空载电压即为次级侧额定电压U2N。）
注：对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压
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额定电流——额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值。单位用A或kA。
电力变压器的额定频率是50Hz
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额定值的关系
单相变压器
三相变压器
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变压器电路理论及其运行特性
版权所有， 2000 © Southeast University Electrical Engineering Department .
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第二节 变压器空载运行
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空载运行：
空载指一侧绕组接到电源（初级 1），另一侧绕组（次级 2）开路。
1 电磁物理现象
2 励磁电流
4 电路方程 等效电路 相量图
3 励磁特性的电路模型
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一、电磁物理现象
空载电流i0，i1＝i0。全部用以励磁——励磁电流im，i0＝im
励磁电流产生励磁磁势imN1，建立交变磁场
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磁场的磁通
与1 都是交变磁通
在绕组中感应交变电势
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磁场的磁通：
分为主磁通和漏磁通两部分
①磁路不同，因而磁阻不同。
主磁通同时交链初级、次级绕组，又称为互磁通，路径为沿铁芯而闭合的磁路，磁阻较小。
漏磁通1只交链初级绕组，称初级侧漏磁通，它所行经的路径大部分为非磁性物质，磁阻较大。
②功能不同。主磁通通过互感作用传递功率，漏磁通不传递功率。
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二、正方向的规定
箭头方向表示正方向
规定电流的正方向与该电流所产生的磁通正方向符合“右手螺旋”定则，规定磁通的正方向与其感应电势的正方向符合“右手螺旋”定则。
电流正方向与电势正方向一致。
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方向规定：电压u1与电流i0同方向，磁通正方向与电流正方向符合右手螺旋定则，e的正方向与电流同方向。这样e1=－N1dФ/dt成立。
例如正在增加，dФ/dt为正，e1＝－ N1dФ/dt＜0为负，若外电路能使e1产生电流，其电流方向必与i0正方向相反，该电流产生磁通Ф′，与Ф方向相反，起阻止Ф增加的作用，即符合楞次定律。
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三、感应电势，电压变比
图2-8
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变比——初级电压与次级空载时端点电压之比。
电压变比k 决定于初级、次级绕组匝数比。
略去电阻压降和漏磁电势
2、电压变比
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四、励磁电流的三个分量
忽略电阻压降和漏磁电势，则U1＝E1＝m。m∝U1即：当外施电压U1为定值，主磁通m也为一定值
问题：一台结构已定的变压器当外施电压为已知，需要电源提供多大的励磁电流呢?励磁电流包括哪些成分呢?
答：决定于变压器的铁芯材料及铁芯几何尺寸。因为铁芯材料是磁性物质，励磁电流的大小和波形将受磁路饱和、磁滞及涡流的影响。
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励磁电流实际包含I、Ih和Ie三个分量：
1、磁化电流I：I与m同相位， I滞后于-E1 90
I具有无功电流性质，它是励磁电流的主要成分。
2、磁滞电流分量Ih ：Ih与-E1同相位，
是有功分量电流。
3、涡流电流分量Ie： Ie与-E1同相位
Ie由涡流引起的，与涡流损耗对应，
所以：又由于Ih和Ie同相位，合并称为铁耗电流分量，用IFe表示。
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空载时励磁电流
Iu——磁化电流，无功性质，为主要分量
Ife——铁耗电流，有功性质，产生磁滞（Ih）和涡流损耗（Ie）
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五、励磁特性的电路模型
Xm是主磁通Φ引起的电抗，为励磁电抗
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6、漏抗
描述漏磁电势的电路参数。由于漏磁通所经路径主要为非磁性物质（空气），磁阻为常数。即漏磁通与产生该漏磁通的电流成正比且同相位，漏电感亦为常数。
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7、空载电路方程
精